氯化钠晶习调控及结块研究

发布时间：2020-05-16 15:15

【摘要】：氯化钠晶习调控和多形态晶体研究是提高产品附加值、提高国内盐业企业市场竞争力的主要途径。然而,目前工业生产中得到的氯化钠晶习单一,用途和功能有限。氯化钠产品常伴有严重的结块问题,造成其品质与盐业企业的经济效益受损。针对这些问题,本文对氯化钠晶体生长、溶解和聚结等过程进行了系统研究,建立了不同晶习氯化钠的制备方法,并探讨了不同晶习氯化钠的形成机理,研究并预测了氯化钠的结块行为,为抗结块能力强和高效晶习的氯化钠高品质产品制备提供了研究基础与思路。首先,采用减压蒸发结晶装置制备了类球形氯化钠,考察了搅拌速率、蒸发强度和汽化分率的影响,优化得到了最佳制备工艺,并探究了氯化钠成球机理;通过对氯化钠在甲醇-水混合溶剂中的溶解动力学研究,发现晶体可以通过溶解成球,考察了混合溶剂组成和晶体粒径的影响,研究发现将氯化钠溶解于甲醇质量分数为0.5的甲醇-水混合溶剂中较易得到球形晶体,而且氯化钠的粒径越小,越容易成球;采用小规模液体蒸发结晶的方法制备了片状氯化钠晶体,考察了液体量、蒸发温度等因素的影响,借助显微镜和扫描电镜对晶体形态的观测,发现该片状氯化钠晶体以螺旋生长模式结晶。然后,采用原子力显微镜分析比较了两种立方氯化钠晶体的表面结构,并探究了两种晶体在甲醇-水混合溶剂中的溶解动力学及机理。基于杨氏方程,利用毛细管上升法测得的接触角计算出了水与不同粒径的氯化钠间的固-液表面能,并结合氯化钠溶解度、无机盐的溶解机理和动力学,得出了氯化钠溶解成球的合理解释。最后,利用DVS研究了湿度对氯化钠样品的吸湿影响,并分析探讨了几种抗结剂和球形氯化钠抗结块的机理。运用PFC3D软件模拟了球形氯化钠和立方氯化钠的堆积方式,并结合晶体的吸湿特性与临界晶桥量,实现了对球形与立方晶习晶体结块行为的预测模拟。从环境湿度、晶习、粒度分布等方面的调控,提出了预防氯化钠结块的方案。以上研究内容尚未见相关文献报道。
【图文】：

天津大学硕士学位论文成为了国内外结晶领域的一个研究热点。结晶是在非平衡的条件下发生的，且普遍存在于固体材料中，各种各样的生物分子，[14]甚至是无机盐等。经过数十年的发展制备球晶的技术方法，如高温熔融结晶、溶液低温结晶、乳化剂法等等。不同的物质可能需要不同的方法来制备球晶，对于结晶法、喷雾热解法和溶胶-凝胶法是常用制备手段。结晶法就是通过一定的控制手段来调节结晶过程中的可调参成核、生长、碰撞和磨损等过程，以获得球形晶体的方法。张结晶法制备了球形的磷酸铁，它是制备锂离子电池正极材料磷体之一。他们利用固体九水硝酸铁、浓磷酸和浓氨水在如图应以制得球形磷酸铁，并探究了诸多因素与球形产品粒径之

图 2-2 喷雾热解装置示意图[16]Fig.2-2 Schematic diagram of spray pyrolysis unit就是将原料分散在溶剂中，，混合均匀后经过水进一步发生缩合反应，形成溶胶，之后胶粒聚合最后经过干燥和热处理制备出所需要的球形MARAJ[17]基于溶胶-凝胶法利用钇做稳定剂制采用溶胶-凝胶法在丁醇里通过钛酸四丁酯的水高比表面积的二氧化钛微球。机理体的形成机理主要有两大类：一种是晶体的生长成为球形又分为两种类型[19,20]，类型Ⅰ：从晶成为球晶；类型Ⅱ：从丝状纤维开始，后在纤维成为球晶。关于晶体聚结的过程一般包括碰撞
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ131.12

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 闫娟枝;;晶体工程的哲学思考[J];太原大学教育学院学报;2012年01期

2 陈小明;童明良;张杰鹏;黄晓春;张献明;;配合物控制合成与晶体工程方法研究的创新[J];实验室研究与探索;2008年12期

3 吴应清;;任国宾:开拓药物晶体工程技术研究新时代[J];科学中国人;2018年07期

4 Stephen Mann;顾天雁;;界面上的晶体工程[J];世界科学;1990年08期

5 尚泽仁;胡卫国;汤伟伟;贾丽娜;李鸣晨;赵燕晓;魏宁;龚俊波;;离子液体在药物晶体工程中的应用[J];化工进展;2019年05期

6 冯海波;;聚合物晶体工程研究的引领者——记2017年度广东省科学技术突出贡献奖获得者陈小明[J];广东科技;2018年06期

7 吴立新;李豹;闫毅;;基于夹心型结构单元构建的一维多金属氧酸盐的晶体工程[J];黑龙江大学工程学报;2011年03期

8 ;“用于激光显示Nd:GdVO_4和LBO晶体工程技术开发研究”通过验收[J];稀土;2011年06期

9 徐筱杰,唐有祺;晶体工程及其在化学中的应用[J];无机化学学报;2000年02期

10 王萃娟;周先礼;任平弟;蔡正洪;张秉君;王尧宇;;含有微孔结构的吡啶二羧酸金属锰配位聚合物(英文)[J];无机化学学报;2010年10期

相关会议论文 前10条

1 徐蕴;车云霞;郑吉民;;一个新颖的2D→2D三重平行自穿插结构[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年

2 杨国昱;;氧合团簇有机骨架的晶体工程学[A];中国晶体学会第六届学术年会暨会员代表大会（功能分子晶体分会）论文摘要集[C];2016年

3 卜显和;;新型多功能金属有机框架材料的构筑与结构性能调控[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年

4 刘彩明;张德清;朱道本;;若干分子纳米磁体的分子工程和晶体工程[A];中国化学会第九届全国无机化学学术会议论文集——B配位化学[C];2015年

5 张大帅;赵炯鹏;李允武;陈强;常泽;宋伟朝;卜显和;;新型多功能金属有机框架材料的构筑与结构性能调控[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年

6 王超;赵君;文国选;伍学谦;李东升;;一例(4,8)-连接柱撑的Co(Ⅱ)-MOF材料的构筑及性能[A];2015年中西部地区无机化学化工学术研讨会会议论文集[C];2015年

7 赵然;赵炯鹏;陈强;杨乾;胡同亮;卜显和;;新型多功能金属有机框架材料的构筑与结构性能调控[A];第六届全国物理无机化学会议论文摘要集[C];2012年

8 卢运祥;李海英;徐志建;刘洪来;朱维良;;卤键在药物发现和生物设计中的计算研究[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年

9 孙为银;;含咪唑基配体金属配合物晶体工程[A];中国晶体学会第五届全国会员代表大会暨学术大会（小分子分会场）论文摘要集[C];2012年

10 张大帅;赵炯鹏;李允武;陈强;常泽;卜显和;;多功能金属有机框架材料的构筑与结构性能调控[A];2012年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前5条

1 记者陈欣然 通讯员孟兆熙;晶体工程与药物传送系统国际会议举行[N];天津教育报;2009年

2 记者 张雯婧;提高科研水平 促进成果转化[N];天津日报;2009年

3 杨荣;山西建立省市委联系高级专家制度[N];光明日报;2008年

4 本报记者 刘肖勇;“我就是科学领域的蜜蜂”[N];广东科技报;2010年

5 记者 王颖;天津科协着力成为“科技人才营养师”[N];中国技术市场报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 李增和;新型无机化合物[A_aM_bL_c（X_nQ_m）_d]晶体的合成、结构与性能研究[D];北京化工大学;2003年

2 张婧;基于氢键合成子构筑新颖含氮杂环超分子结构的晶体工程[D];吉林大学;2005年

3 王传峰;芳香性羧酸配体配合物的组装、结构、性质和晶体工程学研究[D];复旦大学;2007年

4 王萃娟;基于新型吡啶配体的分子构筑及功能配合物的研究[D];西北大学;2008年

5 侯广峰;多金属氧酸盐—铜—氮杂环配合物的晶体工程研究[D];吉林大学;2011年

6 李豹;基于多金属氧簇的晶体工程[D];吉林大学;2008年

7 谷晓俊;稀土—过渡金属配位聚合物的晶体工程研究[D];大连理工大学;2008年

8 范艳;系列烷基取代喹吖啶酮衍生物：多晶相结构及性质研究[D];吉林大学;2009年

9 孙茜;芳香族羧酸类配位聚合物的构筑与性质研究[D];华东师范大学;2009年

10 丁雪华;基于氢键构筑的含氮杂环超分子晶体结构及其理论研究[D];南京邮电大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 高三;利用晶体工程的方法调节单晶化合物的荧光和[2+2]光加成反应性质[D];厦门大学;2017年

2 朱明河;氯化钠晶习调控及结块研究[D];天津大学;2018年

3 郭永康;二吡啶与多酚类超分子晶体的合成、表征及光反应研究[D];河南师范大学;2018年

4 朱永敏;光功能多羧酸超分子体系的分子设计及晶体工程学探索[D];安徽大学;2007年

5 吴慧芳;[D];天津师范大学;2007年

6 侯广峰;含氮杂环化合物基于氢键构筑的超分子晶体结构的研究[D];黑龙江大学;2007年

7 吴迪;几种有机二阶非线性光学材料的分子设计与制备[D];南京师范大学;2004年

8 付雪;互变异构药物的共晶和成盐[D];上海应用技术大学;2016年

9 肖卫明;联苯四羧酸超分子复合物的设计、合成及性质研究[D];南昌大学;2010年

10 张伟松;多金属氧酸盐的组装与仿生功能的分子设计[D];苏州大学;2013年

本文编号：2666930